2020届高考物理二轮复习 专题冲刺 考前基础回扣练九 电场及带电粒子在电场中的运动（含解析）

九电场及带电粒子在电场中的运动1某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动()A半径越大，加速度越大 B半径越小，周期越大C半径越大，角速度越小 D半径越小，线速度越小答案C解析设原子核的电荷量为Q，原子核对电子的静电引力提供电子圆周运动的向心力，kma向mm2rm2r，可得a向k，T2 ， ，v ，则半径r越大，加速度a向、角速度和线速度v均越小，而周期T越大，故C正确。2. (人教版选修31 P5演示实验改编)如图所示是探究电荷间相互作用力的示意图，图中金属球A带正电，置于绝缘支架上，带电小球B悬于绝缘丝线的下端，质量为m。当悬在P1点，B球静止时，两带电小球刚好在同一高度，此时绝缘丝线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则()AA、B间的库仑力为mgcotBA、B间的库仑力为mgsinC将悬点移到P2，平衡时B低于AD将悬点移到P2，平衡时A、B仍在同一高度答案C解析当B球处于平衡状态时，刚好与A球在同一水平面上，其受力如图所示，A、B带同种电荷，由力的平行四边形定则可得：F库mgtan，故A、B错误；若把悬点移到P2，由库仑定律可知，距离越远，A、B间的库仑力越小，故平衡时B低于A，C正确，D错误。3一电子只在电场力作用下从电场中的A点移动到B点的过程中，电子克服电场力做了3 eV的功，则()AA点的电势比B点的电势高3 VBA点的电势比B点的电势低3 VC电子的电势能减少了3 eVD电子的动能增加了3 eV答案A解析由题意知，WABeUAB3 eV，故UAB3 V，又UABAB，得AB3 V，因此A正确，B错误；电场力做负功，电子的电势能增加，动能减小，C、D错误。4如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为()A200 V/m B200 V/mC100 V/m D100 V/m答案A解析设OA中点为C，则C3 V，CB，即B、C在同一等势面上，如图所示，由电场线与等势面的关系和几何关系知：d1.5 cm，E V/m200 V/m，A正确。5一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。若将云母介质移出，则电容器()A极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变答案D解析由C可知，当将云母介质移出时，r变小，电容器的电容C变小；因为电容器接在恒压直流电源上，故U不变，根据QCU可知，当C减小时，Q减小。再由E，U与d都不变，可知电场强度E不变，D正确。6(人教版选修31 P39第4题改编)一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过同一电场由静止加速后，进入匀强电场，已知一价氦离子在电场中的运动轨迹如图中轨迹1，下列说法正确的是()A一价氢离子的轨迹可能是2B二价氦离子的轨迹可能是3C一价氢离子的轨迹可能是3D二价氦离子的轨迹一定是1答案D解析设正电荷的电荷量为q，质量为m，加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转电极板长为L，板间距离为d。加速电场中qU1mv，偏转电场中运动时间t，偏转距离yat22，得到y，设速度偏转角为，则tan，由上可知y、与带电粒子的质量、电荷量无关，则一价氢离子、一价氦离子、二价氦离子在偏转电场中轨迹重合，故D正确。7(多选)如图所示，一带电小球固定在光滑水平面上的O点，虚线a、b、c、d是带电小球激发电场的四条等距离的等势线，一个带电小滑块从等势线d上的1处以水平初速度运动，结果形成了实线所示的运动轨迹。1、2、3、4、5是等势线与小滑块运动轨迹的一些交点。下列判定正确的是()A固定小球与小滑块带异种电荷B在整个运动过程中小滑块具有的动能与电势能之和保持不变C在整个过程中小滑块的加速度先变大后变小D小滑块从位置3到4和从位置4到5的过程中，电场力做功的大小关系是W34W45答案BC解析由图看出滑块的轨迹向右弯曲，可知滑块受到了斥力作用，则知小球与小滑块电性一定相同，故A错误；根据能量守恒定律可知，小滑块运动过程中具有的动能与电势能之和保持不变，故B正确；滑块与小球的距离先减小后增大，由库仑定律得知滑块所受的库仑力先增大后减小，则其加速度先增大后减小，故C正确；小滑块从位置3到4和从位置4到5的过程中电场强度在变小，由Ud及WUq可知W34W45，故D错误。8(人教版选修31 P15第7题改编)如图所示，真空中有两个点电荷Q14.0108 C和Q21.0108 C，分别固定在x坐标轴的x0和x6 cm的位置上。(1)x坐标轴上哪个位置的电场强度为零？(2)x坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿x轴正方向的？答案(1)x12 cm处(2)0x6 cm和x12 cm的地方解析因为|Q1|Q2|，所以，在Q1左侧的x轴上，Q1产生的电场的电场强度总是大于Q2产生的电场的电场强度，且方向总是指向x轴负方向，在x0和x6 cm之间，电场强度总是指向x轴的正方向，只有在Q2右侧的x轴上，才有可能出现电场强度为0的点。(1)设该点到原点的距离为x，则kk0，即4(x6)2x20，解得x14 cm(不合题意，舍去)和x212 cm，所以，在x12 cm处电场强度等于0。(2)在x坐标轴上0x6 cm和x12 cm的地方，电场强度的方向总是沿x轴正方向的。- 5 -